魏东辉课题组在中继的质子协同电子转移机制研究方面取得进展

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近日，郑州大学化学学院与澳大利亚国立大学化学研究学院合作发现了中继的质子协同电子转移（Relayed Proton-Coupled Electron Transfer）机制，部分研究成果以题为“Diradical Generation via Relayed Proton-Coupled Electron Transfer”的论文发表在化学类顶级期刊Journal of the American Chemical Society上。郑州大学化学学院2019级博士研究生师迁迁为第一作者，魏东辉教授、Michelle L. Coote教授和蓝宇教授为论文的共同通讯作者。

       近年来，发展自由基反应新策略已成为合成化学领域最热门的研究方向之一。然而，单电子究竟如何转移并导致自由基产生的机制一直是困扰化学家们理解自由基反应本质的一类难题。在此，他们提出并验证了一种名为中继的质子协同电子转移的双自由基生成机制，并通过反应路径跟踪发现电子给体（Donor）的一对电子可以在去质子化的同时分裂成两个单电子，一个继续保留在原来的分子轨道，另一个则会通过分子轨道重叠作用转移到氧化剂（即电子受体，Acceptor）上。自旋分布分析进一步证实了单电子转移在质子转移的同时发生，由闭窍非自由基底物生成了双自由基。更多的模型研究证明中继的质子协同电子转移机制可能广泛地存在于不同的反应体系。该理论研究工作不仅有助于人们理解自由基产生的详细过程，还为设计自由基反应新策略提供了有价值的理论参考。
       该研究受到国家自然科学基金、河南省优秀青年自然科学基金、河南省高等学校青年骨干教师培养计划、111工程、澳大利亚研究委员会获奖者奖学金等项目的支持。
       文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12360


      


       文章来源：郑州大学
       魏东辉，男，1983年12月生，教授，郑州大学博士研究生导师。研究方向：(1)有机小分子和有机金属催化反应的理论研究（DFT方法），特别是路易斯碱不对称催化反应及其选择性的理论研究。(2)酶催化和抑制反应机理的理论研究（QM/MM方法）。
       蓝宇，郑州大学化学学院教授、博士生导师、河南省特聘教授，研究方向为有机化学理论和理论有机化学。2003年和2008年于北京大学化学与分子工程学院分别获得化学学士学位和有机化学博士学位。2009年至2012年在美国加州大学洛杉矶分校（University of California, Los Angles）从事博士后科研工作。2012年4月加入重庆大学化学化工学院工作。2018年起入职郑州大学化学学院。独立工作期间，以通讯作者身份在包括Accounts Chem. Res.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nature Commun.等期刊发表科研论文140余篇，研究论文累计被他人正面引用达4000余次，目前H因子为35。获得“2016年中国化学会青年化学奖”。2018年获得国家自然科学基金优秀青年基金支持。2018年获重庆市自然科学奖一等奖（第一完成人）